【摘要】在水利工程勘察中水文地質(zhì)問題是一個非常重要的勘察項目,地下水影響工程基層的巖土體性質(zhì),影響水利工程地基的穩(wěn)定性和持久性。但在當前的水利工程勘察過程中經(jīng)常會忽視水文地質(zhì)問題,勘察分析流于表面,并沒有深入分析,嚴重影響著水利工程安全建設(shè)。本文從水利工程勘察中對水文地質(zhì)的評價內(nèi)容入手,分析了巖土水理性質(zhì)及測試內(nèi)容,并總結(jié)了地下水對水利工程的危害,以期為水利工程勘察提供參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】水利工程;水文地質(zhì);巖土水理性質(zhì)
1、前言
在水利工程勘察中的水文地質(zhì)問題不要包括地下水類型、含水層與隔水層之間的深度、厚度和彼此之間的組合以及空間分布、地下水的運動特征(地下水的水位和水溫)以及地下水的水質(zhì)等。對于水利工程勘察中的水文地質(zhì)評價僅是一般性評價,評價的意義不大,缺乏對水文地質(zhì)的深入研究,時常會出現(xiàn)地下水對水利勘察造成損害,因而當前研究水利工程勘察中的水文地質(zhì)問題是十分有必要的。
2、水利工程勘察中對水文地質(zhì)的評價內(nèi)容
在很多水利工程中都沒有在基礎(chǔ)設(shè)計和施工需要的基礎(chǔ)上進行水文地質(zhì)勘察,沒有評價水文地質(zhì)對巖土工程的影響,導致很多工程的質(zhì)量受到下沉和開裂的威脅。因此,水利工程的勘察一定要做好水文地質(zhì)的評價:
(1)勘察水利工程周邊的地下水的含量和距地表的距離,分析水利工程施工與地下水的相互影響。減少工程施工中腐蝕性的廢水廢渣對地下水水質(zhì)的影響,保證水利工程質(zhì)量的安全性。
(2)勘察水利工程周邊的地層結(jié)構(gòu)和巖土成分,判斷地層結(jié)構(gòu)和巖土成分是否會威脅工程施工安全。工程水文地質(zhì)勘察人員和設(shè)計人員針對可能發(fā)生的危害制定相應(yīng)的應(yīng)急預案。
(3)勘察是評價地下水對埋藏在地下水位地基的軟化或崩解危害,預測地下水對工程的地基細砂的潛蝕,是否會影響地基的安全性。同時在勘察時要全面勘察水利工程周邊的水文地質(zhì)具體參數(shù),為工程施工提供原始的參考依據(jù)。
3、重視巖土水理性質(zhì)的測試和研究
巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時顯示出來的各種性質(zhì)。不同形式的地下水對巖土水理性質(zhì)的影響程度有所不同,而且影響程度又與巖土類型有關(guān)。巖土水理性質(zhì)影響巖土的強度和變形及建筑物的穩(wěn)定性。在勘察中往往會忽視巖土的水理性質(zhì),對其評價是不夠全面。
3.1 地下水的賦存形式
(1)結(jié)合水
①強結(jié)合水,是被分子力吸附在巖土顆粒周圍形成極薄的水膜,是緊附于顆粒表面結(jié)合最牢固的一層水,有極大粘滯性和彈性。
① 弱結(jié)合水,處于吸著水之外,厚度大于吸著水。是地下水在粘性土中的主要賦存形式,有粘性土的物理力學性質(zhì),活動范圍有限,對巖土的動態(tài)水理性質(zhì)影響較小。
(2)毛細管水
是指由毛細管作用保持在巖土毛細管空隙中的地下水。能傳遞靜水壓力,在空隙中垂直上下運動,對巖土體有軟化的作用,對建筑材料的腐蝕性。
(3)重力水
是指在重力作用下能在巖土孔隙、裂隙中自由運動的水。可傳遞靜水壓力,滲流活動活躍,對巖土的水理性質(zhì)有顯著的影響。
3.2 巖土的主要的水理性質(zhì)及其測試辦法
軟化性,是指巖土體浸水后,力學強度降低的特性,用軟化系數(shù)衡量,是判斷巖石耐風化、耐水浸能力的指標。
透水性,是指水在重力作用下,巖土容許水透過自身的性能,用滲透系數(shù)衡量,可通過抽水試驗測試。取決于巖土空隙的大小和連通性,空隙度多少。松散巖土透水性便愈弱,堅硬巖石透水性強。
崩解性,是指巖土浸水濕化后,由于土粒連接被削弱、破壞,使土體崩散、解體的特性。受土的顆粒成分、礦物成分、結(jié)構(gòu)影響。
(4)給水性,是指在重力作用下飽水巖土能從孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,用給水度衡量。影響基坑涌水量大小和場地疏干時間。用實驗室方法測定。
(5)脹縮性,是指巖土吸水后體積增大,失水后體積減小的特性,用膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)衡量。受顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚,失水變薄影響。會使地裂縫、基坑隆起,影響地基變形和土坡表層穩(wěn)定性。
4、地下水引起巖土工程的危害
4.1 地下水上升引起的巖土工程危害
因為水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀、降雨量、氣溫等不同,和受到上人為灌溉、施工等因素的影響,潛水位會不斷上升。它會造成土壤沼澤化,使地下水對建筑物腐蝕更加嚴重;從而引發(fā)部分地區(qū)發(fā)生自然災(zāi)害,如山體滑坡、巖土體崩塌、泥石流等;如果破壞了特殊的巖土體從而降低了其強度,會造成流砂、管涌、地下洞室充水淹沒、建筑物失穩(wěn)等。
4.2 地下水下降引起的巖土工程危害
地下水下降的主要原因都是人為造成的。如過量抽取地下水,或在河上游筑壩、建水庫等也會造成下流地下水短缺使地下水位下降。地下水位下降會帶來土地干裂、地面下沉等不良影響;更會造成地下水枯竭、水質(zhì)惡化??傊叵滤幌陆禃茐膸r土體、建筑物,而且對人類自已的環(huán)境會帶來很大影響。
4.3 地下水頻繁升降對巖土工程的影響
地下水頻繁升降對巖土工程的危害,主要是指地下水頻繁升降使膨脹性巖土進行不規(guī)律的膨脹和收縮,使其收縮幅度加大,從而破壞建筑物特別是輕型建筑物。同時地下水頻繁的交替會讓土層中的膠結(jié)物流失,使土質(zhì)變松,土層的承載力也降低,會給以后的工程處理帶來很多麻煩。
4.4 天然狀態(tài)的地下水動力作用對巖土工程的影響不太大,危害也相對比較小,而人為造成的地下水運動,一般有有很大的動力作用,會造成巖土的層的流砂、管涌、基坑突涌等,從而影響整個上程質(zhì)量。
5、結(jié)語:
總而言之,加強對水利工程勘察中水文地質(zhì)問題的研究對水利工程的順利開展是非常必要的,水文地質(zhì)影響著工程地基安全、工程基礎(chǔ)設(shè)計。因此,我們必須加強對水文地質(zhì)工作的重視程度,轉(zhuǎn)變觀念,勘察水利工程周邊的水文地質(zhì)問題,對水利工程巖土體的危害,提出相應(yīng)的解決方案,消除或降低水文地質(zhì)問題對水利工程的不利影響,最終有效地服務(wù)于工程的建設(shè)。
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